作者：贾雪琦 | 中国科学院大学 培养单位：中国科学院物理研究所 审核：常国庆 研究员 | 中国科学院物理研究所

眼镜太麻烦？隐形眼镜不舒服？别担心，一种全新的视力矫正技术正在悄悄改变游戏规则——非侵入式激光屈光矫正！

屈光不正：全球“视力杀手”

眼睛就像一台精密的相机，通过调节晶状体的形状和位置，将光线聚焦到视网膜上，形成清晰的图像。然而，当眼睛的屈光系统出现问题时，光线就无法准确聚焦到视网膜上，导致视力模糊。在当今快节奏的生活中，视力问题如同隐形的枷锁，束缚着无数人的生活。近视和远视就是两种常见的屈光不正。

近视是一种常见的视力问题，患者看远处的物体模糊，但看近处的物体相对清晰。近视的原理可以用一个简单的比喻来理解：想象眼睛是一台相机，视网膜是相机的底片，光线通过晶状体聚焦到视网膜上形成清晰的图像。然而，在近视的情况下，眼睛的屈光系统（包括角膜和晶状体）过于强大，或者眼球的前后轴过长，导致光线聚焦在视网膜的前方，而不是正好在视网膜上。因此，远处的物体看起来模糊，而近处的物体则相对清晰。

与近视相反，远视是一种眼睛无法将光线聚焦到视网膜上的情况。远视患者看远处的物体相对清晰，但看近处的物体时会感到模糊或需要努力聚焦。远视的原理是：眼睛的屈光系统（角膜和晶状体）的屈光力不足，或者眼球的前后轴过短，导致光线聚焦在视网膜的后方。为了看清近处的物体，眼睛需要通过调节晶状体的形状来增加屈光力，将焦点向前移动到视网膜上。然而，这种调节能力是有限的，尤其是随着年龄的增长，调节能力会逐渐下降，导致看近处时更加模糊。

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近视与远视的原理：图片来源于网络

由于“屈光不正”，全球数以亿计的人不得不依赖眼镜或隐形眼镜来矫正视力。然而，这些传统的矫正方式并非完美无缺：眼镜虽能矫正视力，却在运动和美观上大打折扣。隐形眼镜虽轻便，却需要频繁更换与维护，且对高度近视、散光患者并不友好。而激光手术虽然有效，却存在一定的风险，让很多人望而却步。

幸运的是，随着科技的飞速发展，一种全新的非侵入式激光屈光矫正技术正在悄然兴起，为视力矫正带来了革命性的变革。

非侵入式激光矫正：安全又高效

现在，科学家们带来了一种全新的解决方案——非侵入式激光屈光矫正技术。这种技术听起来很科幻，但原理其实很简单。它利用飞秒激光（一种超级短的激光脉冲）与角膜组织相互作用，通过改变角膜内部的折射率来矫正视力，而完全不需要切开角膜或损伤角膜上皮。这就像是在角膜里“写入”了一个隐形的“眼镜”，让光线能够正确聚焦到视网膜上。目前，这种技术主要有两个方向：一个是组织内折射率塑形（IRIS），另一个是非线性光学诱导胶原交联（NLO CxL）。

1.组织内折射率塑形（IRIS）：IRIS技术通过在角膜内部写入特定的折射率分布，直接改变角膜的光学性质，从而实现屈光矫正。在动物实验中，IRIS技术已经成功地矫正了猫的近视，且在术后9-12个月的观察期内，角膜的光学性质保持稳定，未出现明显的细胞损伤或炎症反应[1]。这种技术的优势在于它的精准性和稳定性，能够为患者提供长期的视力矫正效果。

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IRIS写入前后猫角膜光学性质变化的追踪对比结果：9个月后依然有非常稳定的矫正效果[1]

2.非线性光学诱导胶原交联（NLO CxL）：NLO CxL技术则通过诱导角膜胶原纤维的交联，增强角膜的机械强度，同时改变角膜的光学性质，实现屈光矫正。实验表明，NLO CxL处理后的角膜强度显著提高，且交联程度与传统的UVA-CxL相当，但NLO CxL具有更高的安全性和生物相容性[2]。这种技术不仅能够矫正屈光不正，还能增强角膜的稳定性，预防角膜疾病的发生。

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诱导胶原交联手术前后胶原自发荧光强度对比：胶原交联程度与传统的UVA-CxL相当[2]

对比传统激光手术这两种非侵入式激光屈光矫正技术具有以下显著优势：

·安全性高：由于不切开角膜上皮或基质，避免了传统手术中可能出现的角膜感染、角膜雾状混浊等并发症。

·恢复快：术后无需长时间的恢复期，患者可以在短时间内恢复正常生活。

·适用范围广：对于高度近视、散光以及眼部敏感的患者，非侵入式激光屈光矫正技术可能是一个更安全且可重复的术式。

·个性化治疗：通过精确控制激光参数，非侵入式激光屈光矫正技术可以实现个性化的治疗方案，满足不同患者的需求。

尽管非侵入式激光屈光矫正技术在实验室和动物实验中已经取得了令人瞩目的成果，但目前仍处于临床前研究阶段，尚未投入临床应用。非侵入式激光屈光矫正技术的未来发展前景十分广阔。随着技术的不断成熟，它有望为更多的人带来清晰的视力，尤其是那些因传统手术风险而犹豫不决的患者。此外，非侵入式激光屈光矫正技术还有望在治疗更复杂的屈光不正问题（如圆锥角膜）方面发挥重要作用。未来，这种技术可能会成为视力矫正的主流方式之一，让视力问题不再是生活的“绊脚石”~

参考文献：

[1] Savage D E. A non-ablative technique for femtosecond laser-based refractive correction: development, efficacy, and tissue effects[M]. University of Rochester, 2018.

[2] Bradford S M, Mikula E R, Chai D, et al. Custom built nonlinear optical crosslinking (NLO CXL) device capable of producing mechanical stiffening in ex vivo rabbit corneas[J]. Biomedical Optics Express, 2017, 8(10): 4788-4797.

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